Introducción a los principios de los airbags de automóviles

Como configuración auxiliar para la seguridad pasiva de la carrocería del vehículo, los airbags reciben cada vez más atención. Cuando un automóvil choca con un obstáculo, se denomina colisión primaria, y cuando un pasajero choca con una parte interior del automóvil, se denomina colisión secundaria. La bolsa de aire abre rápidamente el colchón de aire lleno de gas después de una primera colisión y antes de una segunda colisión, lo que permite a los pasajeros "saltar sobre el colchón de aire" cuando se mueven bajo la acción de la inercia, reduciendo así el impacto sobre los pasajeros, absorbiendo la energía de la colisión y reduciendo el grado de lesiones a los pasajeros. Los airbags se distribuyen en la parte delantera (asientos del conductor delantero y trasero), laterales (asientos delanteros y traseros) y en el techo del coche. El Sistema Suplementario de Retención de Inflado (SRS) está impreso en el exterior del contenedor que contiene el sistema de bolsa de aire. La traducción literal al chino debería ser "Sistema Suplementario de Retención de Inflado". El nombre en inglés enfatiza que los airbags son equipos auxiliares y deben trabajar junto con los cinturones de seguridad para brindar una protección óptima. Es una lástima que este punto se ignore en el nombre chino, lo que fácilmente puede dar lugar a malentendidos entre los usuarios, pensando que sólo los airbags pueden lograr buenos efectos de protección. De hecho, si no se utilizan junto con los cinturones de seguridad, las bolsas de aire pueden en algunos casos causar daños innecesarios a los ocupantes cuando se despliegan. La bolsa de aire del conductor delantero está instalada en el medio del volante y la bolsa de aire del conductor delantero está instalada dentro de la plataforma, lo que puede proteger eficazmente la cabeza y el pecho del conductor y del pasajero delantero en el momento de un accidente, porque un violento Una colisión delante del vehículo puede provocar una gran deformación y los pasajeros del vehículo se lanzarán hacia adelante con esta violenta inercia, provocando colisiones con los componentes interiores. Además, el airbag del asiento del conductor delantero puede evitar eficazmente que el volante empuje el pecho del conductor en caso de colisión, evitando así lesiones mortales. Los sistemas de bolsas de aire laterales generalmente se instalan en las puertas del automóvil para proteger a los pasajeros en caso de un impacto lateral o un vuelco. Cuando un automóvil es golpeado desde un costado, la puerta se deforma gravemente, lo que hace que la puerta no pueda abrirse y los pasajeros del automóvil queden atrapados dentro. Las bolsas de aire laterales pueden proteger eficazmente a los ocupantes del vehículo de lesiones en la cintura, el abdomen, el pecho, los brazos y otras partes causadas por impactos laterales, asegurando la movilidad y la capacidad de escape de las extremidades superiores. Dado que la importancia de la seguridad pasiva de todo el vehículo está profundamente arraigada en el corazón de la gente, algunos coches de lujo de alta gama tienen hasta 30 airbags e incluso están equipados con dos airbags tubulares a ambos lados del techo, que pueden La carga aerodinámica, combinada con las cortinas de aire laterales, protege eficazmente la cabeza y el cuello de los pasajeros. El airbag de rodillas se encuentra en el asiento del conductor delantero. Una vez abierto, puede proteger eficazmente las extremidades inferiores de los pasajeros traseros, mitigando así el impulso hacia adelante causado por una colisión frontal. Los sistemas de bolsas de aire externas también se denominan bolsas de aire integradas en el parachoques. Cuando un automóvil choca frontalmente con un peatón, las bolsas de aire se despliegan rápidamente hacia adelante y se levantan hacia ambos lados, levantando así al peatón golpeado y evitando que caiga hacia ambos lados. Actualmente, el sistema de airbag externo se encuentra en etapa de desarrollo.

Resumen

Los airbags son productos de alta tecnología en la seguridad pasiva del automóvil. Su efecto protector ha sido ampliamente reconocido y la primera patente sobre bolsas de aire comenzó en 1958. En 1970, algunos fabricantes comenzaron a desarrollar bolsas de aire que pueden reducir el grado de lesiones a los ocupantes en accidentes de colisión; en la década de 1980, los fabricantes de automóviles comenzaron paso a paso; instalación de bolsas de aire. En la década de 1990, el número de bolsas de aire aumentó drásticamente; después de entrar en el nuevo siglo, los automóviles generalmente estaban equipados con bolsas de aire. El sistema de airbag del automóvil (SRS) es un sistema de seguridad auxiliar que suele aparecer como un dispositivo de seguridad auxiliar para los cinturones de seguridad. Los cinturones de seguridad y las bolsas de aire se utilizan juntos. Sin cinturones de seguridad, el efecto de seguridad de los airbags se reducirá considerablemente. Según la encuesta, el uso de bolsas de aire por sí solo puede reducir la mortalidad por accidentes en aproximadamente un 18%, el uso de cinturones de seguridad por sí solo puede reducir la tasa de mortalidad en aproximadamente un 42%, y el uso de bolsas de aire y cinturones de seguridad juntos puede reducir la tasa de mortalidad en alrededor del 47%. Se puede ver que sólo cuando los dos cooperen entre sí se podrá reducir al máximo la tasa de mortalidad por accidentes. El sistema de airbag aparecerá inevitablemente como un sistema auxiliar para los cinturones de seguridad. En caso de colisión, el cinturón de seguridad "sujeta" al ocupante en el asiento para que su cuerpo no golpee el volante, el tablero y el parabrisas, evitando al mismo tiempo que el ocupante sufra colisiones secundarias; El vehículo se volcó y otras situaciones peligrosas. Luego, el pasajero salió disparado de su asiento. El principio de protección de la bolsa de aire es: cuando el automóvil está sujeto a una determinada fuerza de colisión, el sistema de bolsa de aire desencadenará una reacción química similar a la explosión de un explosivo de dosis baja. La bolsa de aire oculta en el automóvil se expandirá y saltará. un instante, provocando una colisión entre el cuerpo del ocupante y el automóvil. Antes de que ocurra una colisión con el equipo interno, asegúrese de sentar las bases para reducir el impacto en el cuerpo, reduciendo así las lesiones de los ocupantes. El sistema de airbag se llama SRS. En comparación con los cinturones de seguridad, los airbags son sólo un dispositivo de protección complementario. El airbag está fabricado de un tejido especial de nailon con un revestimiento de goma y se llena con gas helio inofensivo durante su funcionamiento. El sistema se activa mediante un sensor que monitorea la desaceleración del automóvil durante una colisión. En las primeras etapas de una colisión, la bolsa de aire comienza a inflarse y tarda aproximadamente 0,03 segundos en inflarse de manera segura. Es muy importante que la bolsa de aire pueda inflarse a una velocidad muy rápida para garantizar que pueda estar en su lugar a tiempo cuando el cuerpo del pasajero esté sujeto por el cinturón de seguridad y la cabeza todavía se esté moviendo hacia adelante. Cuando la cabeza toca la bolsa de aire, la bolsa de aire comienza a desinflarse a través de los poros de la superficie de la bolsa de aire. El gas se descarga a una determinada velocidad, lo que garantiza que todas las partes del cuerpo humano desaceleren lentamente. Dado que los airbags pueden inflarse a velocidades de hasta 320 km/h, pueden producirse lesiones graves si una persona se sienta incorrectamente durante una colisión. Si el asiento delantero está equipado con airbags, no permita que niños menores de 6 años o que midan 140 cm de altura se sienten en el asiento delantero, y mucho menos coloque un asiento para bebé en el asiento del pasajero.

La bolsa de aire más importante que explotó en la escena es la bolsa de aire frontal de dos etapas del VOLVOS80, que se activa en dos etapas. La presión de inflado de la bolsa de aire se puede ajustar de acuerdo con la intensidad de la colisión para proteger de manera más segura la seguridad personal del conductor. manera humana. En una colisión grave, la bolsa de aire se infla rápidamente con la presión más alta; en una colisión no grave, la bolsa de aire se infla primero al 70% y luego al 30% después de un intervalo de 0,1 segundos para reducir la presión de inflado y mantener la cabeza de la persona. en contacto con la seguridad. El contacto con la bolsa de aire es más suave. El automóvil Woolworth 80 está equipado con 22 bolsas de aire, incluidas bolsas de aire avanzadas de dos etapas en la parte delantera, bolsas de aire SIPS instaladas en el asiento del pasajero delantero para proteger el pecho del pasajero y cortinas de aire IC en los laterales para proteger la cabeza del pasajero. Los coches Volvo suecos son conocidos por su seguridad y alta calidad. En 1959, los ingenieros de Volvo inventaron el cinturón de seguridad de tres puntos, que ha salvado millones de vidas. Los cinturones de seguridad son el elemento de seguridad más importante en una colisión frontal, pero en realidad sólo pueden prevenir lesiones graves en la cabeza en colisiones graves. Porque a pesar de la presencia de cinturones de seguridad, en caso de una colisión grave, la parte superior del cuerpo de una persona seguirá avanzando debido a la enorme inercia. Por lo tanto, sólo la combinación de cinturones de seguridad y airbags puede proporcionar la mejor protección a los pasajeros en un accidente grave. Principio químico: Los airbags de los coches contienen sustancias como la azida de sodio (NaN3) o el nitrato de amonio (NH4NO3). Cuando un automóvil recibe un fuerte impacto a alta velocidad, estas sustancias se descomponen rápidamente y producen grandes cantidades de gas que llenan las bolsas de aire. [La azida de sodio se descompone para producir nitrógeno y sodio sólido; el nitrato de amonio se descompone para producir una gran cantidad de gas óxido nitroso (N2O) y vapor de agua] Los sistemas de bolsas de aire modernos constan de sensores de colisión, bolsas de aire amortiguadoras, generadores de gas y bloques de control (computadoras). 3. Generador de gas. El sistema de airbag requiere que el generador de gas produzca una gran cantidad de gas en poco tiempo (aproximadamente 30 ms) para llenar el airbag. El gas producido debe ser inofensivo para el cuerpo humano y la temperatura no puede ser demasiado alta. Al mismo tiempo, se requiere que los generadores de gas tengan una alta confiabilidad y estabilidad. Hay tres tipos principales de generadores de gas: de gas comprimido, de tipo pirotécnico y de tipo híbrido. El generador de gas mixto es una combinación de gas comprimido y pirotecnia. También es un generador de gas muy utilizado en la actualidad. 4. Dispositivo de control. Generalmente integrado en una microcomputadora. Cuando un automóvil choca, el dispositivo de control electrónico recibe señales de desaceleración desde diferentes posiciones de la carrocería desde múltiples sensores y, después de repetidos análisis, comparaciones y cálculos, decide si enviar una señal de encendido. Se requiere que el dispositivo de control emita juicios muy precisos en condiciones de colisión complejas, y el tiempo de encendido también debe controlarse con precisión. Aunque los airbags difieren en estructura, sus principios de funcionamiento son básicamente los mismos. Mientras el automóvil está conduciendo, el sistema de sensores envía continuamente información de cambio de velocidad (o aceleración) al dispositivo de control, que es analizada y juzgada por el dispositivo de control (controlador central). Si la aceleración medida, el cambio de velocidad u otros indicadores exceden un valor predeterminado (es decir, se produce una colisión real), el dispositivo de control envía una orden de encendido al generador de gas o el sensor controla directamente el encendido. Después de la ignición, se produce una reacción explosiva que produce N2 o libera hidrógeno comprimido en el tanque de gasolina para llenar la bolsa de aire de choque. Cuando un ocupante entra en contacto con el airbag, la energía de la colisión es absorbida por las rejillas de ventilación del airbag, protegiendo así a los ocupantes. Las bolsas de aire se dividen principalmente en: bolsas de aire que protegen al conductor y están instaladas en el volante para evitar que el conductor choque con el volante, el panel de instrumentos y las bolsas de aire del parabrisas delantero que protegen a los pasajeros de la primera fila están instaladas en el panel de instrumentos para evitar a los pasajeros; colisión con el panel de instrumentos; las bolsas de aire utilizadas para proteger a los pasajeros traseros generalmente se instalan en la parte trasera del respaldo del asiento delantero o dentro del reposacabezas para evitar que los pasajeros choquen con el asiento delantero. Los airbags de los asientos traseros generalmente sólo se utilizan en coches de lujo debido a lesiones menores a los pasajeros traseros.